DE112012005011T5

DE112012005011T5 - Luftleithaube für ein Elektrogehäuse

Info

Publication number: DE112012005011T5
Application number: DE112012005011.8T
Authority: DE
Inventors: Joseph Michael Manahan; Graig E. Decarr; Hans D. Haselbacher
Original assignee: Cooper Technologies Co
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2014-08-28
Also published as: CA2857024C; WO2013082314A1; MX2014006461A; US9730360B2; CA2857024A1; US20130137358A1

Abstract

Luftleithaube, die einen Hauptteil, einen Hohlraum, einen gekrümmten Auslass und mindestens einen nichtlinearen Kanal enthält. Der Hauptteil kann ein oberes Ende und eine Bodenfläche sowie ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweisen, das sich gegenüber dem ersten Ende befindet. Der Hohlraum kann sich unter dem oberen Ende des Hauptteils befinden, angeordnet zum ersten Ende hin. Der gekrümmte Auslass kann zum zweiten Ende des Hauptteils hin angeordnet sein und einen bananenförmigen Luftabzug aufweisen, der mindestens zwei Seiten des Hauptteils durchquert. Jeder lineare Kanal kann einen gebogenen Durchlass, ein drittes Ende und ein viertes Ende aufweisen, wobei das dritte Ende an den Hohlraum angrenzt, und wobei das vierte Ende an einen Teil des bananenförmigen Luftabzugs des gekrümmten Auslasses angrenzt. Der gekrümmte Auslass und der mindestens eine nichtlineare Kanal können im Wesentlichen alle Flüssigkeiten und Feststoffe außerhalb des Hauptteils hindern, in den Hohlraum einzutreten.

Description

Querverweis zu in Zusammenhang stehenden Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht den Vorrang unter 35 U. S. C. §119 der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/564,536 mit dem Titel „Luftleithaube für ein explosionsgeschütztes Gehäuse”, eingereicht am 29. November 2011, deren gesamter Inhalt hierdurch durch Bezug hier aufgenommen ist.
Außerdem steht die vorliegende Anmeldung in Beziehung zu den folgenden, zuvor eingereichten Anmeldungen: US-Patentanmeldung Nr. 13/331,331 mit dem Titel „Steuern des Luftstroms in einem explosionsgeschützten Gehäuse” in den Namen von Joseph Michael Manahan und Graig E. DeCarr (die „Anmeldung 331”) und US-Patentanmeldung Nr. 13/331,424 mit dem Titel „Luftverteiler zum Steuern des Luftstroms in einem explosionsgeschützten Gehäuse” in den Namen von Joseph Michael Manahan und Graig E. DeCarr (die „Anmeldung 424”), deren gesamter Inhalt hierdurch durch Bezug hier aufgenommen ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Luftleithaube für ein Elektrogehäuse und genauer auf eine Luftleithaube für ein explosionsgeschütztes Gehäuse.
Hintergrund
Manchmal weisen Elektrogehäuse einen oder mehrere Durchbrüche auf, die eine Fläche des Elektrogehäuses durchqueren. Solche Durchbrüche können zur Lüftung verwendet sein. In einem solchen Fall können Feuchtigkeit, Schmutz und andere Elemente in das Elektrogehäuse eintreten. Wenn solche Elemente in das Elektrogehäuse eintreten, können Bauteile in dem Elektrogehäuse ausfallen, und/oder ein ungünstiger Zustand (z. B. Massefehler, Lichtbogenbildung, Explosion) kann wegen der durch die Elemente verursachten Effekte auftreten. Wenn beispielsweise Feuchtigkeit und/oder Wasser in das Elektrogehäuse eintreten, können Drähte und anderes Metall korrodieren und Massefehler, Unterbrechungen, Lichtbogenbildung, Wärmeentwicklung und/oder eine Anzahl anderer ungünstiger Zustände verursachen. Als weiteres Beispiel können Schmutz und Staub bestimmte mechanische Bauteile (z. B. Relaiskontakte) überziehen und die Funktion solcher Bauteile stören. Als Ergebnis dieser ungünstigen Zustände, die durch Elemente verursacht sind, die in ein Elektrogehäuse durch die Durchbrüche im Elektrogehäuse eintreten, kann eine Abdeckung verwendet werden, um die Menge und/oder die Arten von Elementen zu reduzieren oder zu beseitigen, die durch die Durchbrüche in das Elektrogehäuse eintreten können. Eine solche Abdeckung kann eine Luftleithaube genannt werden.
Zusammenfassung
Allgemein bezieht sich die Offenbarung in einem Aspekt auf eine Luftleithaube. Die Luftleithaube kann einen Hauptteil mit einem oberen Ende und einer Bodenfläche enthalten, wobei der Hauptteil ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, das sich gegenüber dem ersten Ende befindet. Die Luftleithaube kann auch einen Hohlraum unter dem oberen Ende des Hauptteils enthalten, angeordnet zum ersten Ende hin. Die Luftleithaube kann weiter einen gekrümmten Auslass enthalten, angeordnet zum zweiten Ende des Hauptteils hin und versehen mit einem bananenförmigen Luftabzug, der mindestens zwei Seiten des Hauptteils durchquert. Die Luftleithaube kann auch mindestens einen nichtlinearen Kanal enthalten, wobei jeder aus den mindestens einen nichtlinearen Kanälen einen gebogenen Durchlass, ein drittes Ende und ein viertes Ende aufweist, wobei das dritte Ende an den Hohlraum angrenzt, und wobei das vierte Ende an einen Teil des bananenförmigen Luftabzugs des gekrümmten Auslasses angrenzt. Der gekrümmte Auslass und der mindestens eine nichtlineare Kanal können im Wesentlichen alle Flüssigkeiten und Feststoffe außerhalb des Hauptteils hindern, in den Hohlraum einzutreten.
In einem weiteren Aspekt kann sich die Offenbarung allgemein auf ein System beziehen. Das System kann ein Gehäuse enthalten, das eine Rückwand und mindestens eine Seitenwand umfasst, die ein Inneres umgeben. Das System kann auch eine Luftbewegungsvorrichtung enthalten, angeordnet im Inneren des Gehäuses und versehen mit einem Einlassende und einem Abluftende. Das System kann weiter einen im Inneren angeordneten Luftverteiler enthalten und einen Einlass und einen Auslass aufweisen, wobei der Einlass mit dem Abluftende der Luftbewegungsvorrichtung mechanisch gekoppelt ist, und wobei der Auslass mit der mindestens einen Seitenwand des Gehäuses mechanisch gekoppelt ist. Das System kann auch eine Abluftfilterbaugruppe enthalten, gekoppelt mit einem Durchbruch in der mindestens einen Seitenwand des Gehäuses und angeordnet im Auslass des Luftverteilers. Das System kann weiter eine mit einer Außenfläche des Gehäuses mechanisch gekoppelte Luftleithaube enthalten. Die Luftleithaube des Systems kann einen Hauptteil mit einem oberen Ende und einer Bodenfläche zum Zusammenpassen mit der Außenfläche des Gehäuses enthalten, wobei der Hauptteil ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, das sich gegenüber dem ersten Ende befindet. Die Luftleithaube des Systems kann auch einen Hohlraum unter dem oberen Ende des Hauptteils enthalten, angeordnet zum ersten Ende hin. Die Luftleithaube des Systems kann weiter einen gekrümmten Auslass enthalten, angeordnet zum zweiten Ende des Hauptteils hin und versehen mit einem bananenförmigen Luftabzug, der mindestens zwei Seiten des Hauptteils durchquert. Die Luftleithaube des Systems kann auch mindestens einen nichtlinearen Kanal enthalten, wobei jeder aus den mindestens einen nichtlinearen Kanälen einen gebogenen Durchlass, ein drittes Ende und ein viertes Ende aufweist, wobei das dritte Ende an den Hohlraum angrenzt, und wobei das vierte Ende an einen Teil des bananenförmigen Luftabzugs des gekrümmten Auslasses angrenzt. Der gekrümmte Auslass und der mindestens eine nichtlineare Kanal können im Wesentlichen alle Flüssigkeiten und Feststoffe außerhalb des Hauptteils hindern, in den Hohlraum einzutreten, während sie zulassen, dass Abluft aus dem Inneren des Gehäuses nach außerhalb des Hauptteils der Luftleithaube entlüftet wird.
In noch einem weiteren Aspekt kann sich die Offenbarung allgemein auf ein Verfahren zum Herausleiten von Abluft aus einem explosionsgeschützten Gehäuse beziehen. Das Verfahren kann Aufnehmen der Abluft in einem Hohlraum durch einen Durchbruch in dem explosionsgeschützten Gehäuse enthalten. Das Verfahren kann auch Kanalisieren der Abluft aus dem Hohlraum durch einen nichtlinearen Kanal enthalten. Das Verfahren kann weiter Kanalisieren der Abluft aus dem nichtlinearen Kanal zu einem bananenförmigen Luftabzug eines gekrümmten Auslasses enthalten. Das Verfahren kann weiter Kanalisieren der Abluft aus dem bananenförmigen Luftabzug des gekrümmten Auslasses zu einem Ende des gekrümmten Auslasses enthalten. Die Abluft kann aus dem Ende des gekrümmten Auslasses in die Atmosphäre austreten. Der gekrümmte Auslass und der Kanal können eingerichtet sein, im Wesentlichen alle Flüssigkeiten und Feststoffe außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses zu hindern, in den Hohlraum einzutreten.
Diese und andere Aspekte, Ziele, Merkmale und Ausführungsformen sind aus der folgenden Beschreibung und den angefügten Ansprüchen ersichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Zeichnung stellt nur beispielhafte Ausführungsformen von Luftleithauben für ein Elektrogehäuse dar und ist daher nicht als einschränkend für ihren Umfang anzusehen, da die Luftleithauben für ein Elektrogehäuse andere gleich effektive Ausführungsformen zulassen können. Die in der Zeichnung gezeigten Elemente und Merkmale sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; stattdessen liegt der Schwerpunkt auf klarer Darstellung der Prinzipien der beispielhaften Ausführungsformen. Außerdem können bestimmte Maße oder Anordnungen übertrieben sein, um das Vermitteln solcher Prinzipien visuell zu unterstützen. In der Zeichnung bezeichnen Bezugszahlen ähnliche oder entsprechende, aber nicht unbedingt identische Elemente.
1 zeigt eine perspektivische Vorderansicht des Äußeren eines explosionsgeschützten Gehäuses, in dem eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen ausgeführt sein können.
2 zeigt eine perspektivische Vorderansicht des Inneren eines explosionsgeschützten Gehäuses, in dem eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen ausgeführt sein können.
3 zeigt eine Vorderansicht des Inneren eines weiteren explosionsgeschützten Gehäuses, in dem eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen ausgeführt sein können.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht von unten einer beispielhaften Luftleithaube nach einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen.
5A und 5B zeigen verschiedene Teilbereiche einer beispielhaften Luftleithaube nach einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen.
6A bis 6C zeigen verschiedene Ansichten eines Gehäusesystems, das eine beispielhafte Luftleithaube nach einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen enthält.
7 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Herausleiten von Abluft aus einem explosionsgeschützten Gehäuse nach einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen darstellt.
Genaue Beschreibung bevorzugter Ausführungen
Beispielhafte Ausführungsformen einer Luftleithaube für ein Elektrogehäuse sind nun mit Bezug auf die begleitenden Figuren genau beschrieben. Ähnliche Elemente in den verschiedenen Figuren sind zur Durchgängigkeit durch ähnliche Bezugszahlen bezeichnet.
In der folgenden genauen Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen einer Luftleithaube für ein Elektrogehäuse sind zahlreiche besondere Einzelheiten dargelegt, um ein gründlicheres Verständniseiner Luftleithaube für ein Elektrogehäuse vorzusehen. Es wird einem gewöhnlichen Fachmann jedoch offensichtlich sein, dass eine Luftleithaube für ein Elektrogehäuse ohne diese besonderen Einzelheiten ausgeführt sein kann. In anderen Fällen sind wohl bekannte Merkmale nicht genau beschrieben, um unnötiges Komplizieren der Beschreibung zu vermeiden. Weiter sind bestimmte Beschreibungen (z. B. oben, unten, Seite, Ende, Inneres, innen) nur dazu gedacht, Aspekte einer Luftleithaube für ein Elektrogehäuse klar zu machen, und sollen Ausführungsformen einer Luftleithaube für ein Elektrogehäuse nicht einschränken.
Im Allgemeinen sehen beispielhafte Ausführungsformen einer Luftleithaube für ein Elektrogehäuse Systeme, Verfahren und Vorrichtungen zum Verwenden einer Luftleithaube zum Aufnehmen von Abluft aus einem Elektrogehäuse und Kanalisieren der Abluft aus dem Elektrogehäuse heraus vor. Außerdem hindert die Luftleithaube im Wesentlichen alle Flüssigkeiten und Feststoffe, von außerhalb des Elektrogehäuses durch die Luftleithaube in das Elektrogehäuse einzutreten. Genauer sehen beispielhafte Ausführungsformen einer Luftleithaube für ein Elektrogehäuse Anliegen an einer Außenwand des explosionsgeschützten Gehäuses vor, wobei ein Überdruck innerhalb des Elektrogehäuses benutzt ist, um die Luft zu veranlassen, durch die Kanäle der Luftleithaube und aus dem Elektrogehäuse zu strömen.
Beispielsweise kann die beispielhafte Luftleithaube mit einem Elektrogehäuse gekoppelt sein, das sich im Freien befindet, und im Wesentlichen alles Wasser (z. B. Salzwasser, Regenwasser) und allen Staub hindern, in das Elektrogehäuse einzutreten. Beispiele von solchen Orten im Freien können umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: eine Offshore-Erkundungsplattform, eine Offshore-Förderplattform, eine Umspannstation, ein Kraftwerk, eine Ölraffinerie und ein Chemiewerk. Als weiteres Beispiel kann die beispielhafte Luftleithaube unabhängig von dem Ort mit einem Elektrogehäuse gekoppelt sein, das von Wasser aus einem Schlauch getroffen werden kann, und im Wesentlichen alles Wasser hindern, in das Elektrogehäuse einzutreten. Als noch ein weiteres Beispiel kann die beispielhafte Luftleithaube mit einem Elektrogehäuse gekoppelt sein, das sich in einer unreinen Innenraumumgebung befindet, und im Wesentlichen alle Feststoffe (z. B. Kohlestaub, Schmutz, Papierreste, Holzreste) hindern, in das Elektrogehäuse einzutreten. Beispiele solcher unreiner Innenraumumgebungen können umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: eine Kohleumschlaganlage, ein Bergwerk, eine Zellstoff- und Papierfabrik, ein Stahlwerk, ein Holzverarbeitungswerk und eine Chemieanlage.
Die hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beziehen sich auf Elektrogehäuse. Ein Elektrogehäuse kann ein explosionsgeschütztes Gehäuse, ein nicht explosionsgeschütztes Gehäuse (z. B. ein Klemmenkasten, eine Steuertafel, eine Beleuchtungs-Schalttafel, eine Motorsteuerung, ein Schaltschrank, ein Relaisschrank) oder eine beliebige andere Art von Gehäuse sein, die in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen einer Luftleithaube verwendet werden kann. Der Ausdruck „explosionsgeschütztes Gehäuse”, wie er hier benutzt ist, kann jede Art von Elektrogehäuse meinen, ob explosionsgeschützt oder nicht.
Ein Benutzer kann eine Person sein, die mit dem Elektrogehäuse oder einer Einrichtung umgeht, die durch ein oder mehrere Bauteile des Elektrogehäuses gesteuert wird. Genauer kann ein Benutzer ein oder mehrere Bauteile (z. B. eine Steuerung einer Luftbewegungsvorrichtung, einen Frequenzumrichter) programmieren, bedienen und/oder damit in Verbindung treten, die mit einer Luftleithaube für ein Elektrogehäuse verknüpft sind. Beispiele eines Benutzers können umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: einen Ingenieur, einen Elektriker, einen Mess- und Regeltechniker, einen Mechaniker, einen Bediener, einen Berater, einen Subunternehmer und einen Vertreter eines Herstellers.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen sind Wärme erzeugende Bauteile (nachstehend beschrieben) im Elektrogehäuse alle Bauteile, die während des Betriebs Wärmeenergie erzeugen. Ein solches Bauteil kann umfassen, ist aber nicht beschränkt auf: eins oder mehrere aus einer Vorrichtung (z. B. Frequenzumrichter, Sensor, Steuertafel, Leiterplatte, Relais), einer Klemme, einem Kabel, einer Verdrahtung, einem Schalter, einem Griff, einer Anzeigelampe, einem Kabelkanal und einer Kabelhülle.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen kann ein Elektrogehäuse, das ein explosionsgeschütztes Gehäuse ist (auch als flammensicheres Gehäuse bekannt) eine Explosion eindämmen, die ihren Ursprung im Gehäuse hat. Weiter ist das explosionsgeschützte Gehäuse eingerichtet, Gase aus dem Inneren des Gehäuses über Fugen des Gehäuses entweichen und abkühlen zu lassen, wenn die Gase aus dem explosionsgeschützten Gehäuse austreten. Die Fugen sind auch als Flammenweg bekannt und bestehen dort, wo sich zwei Flächen treffen und einen Pfad vom Inneren des explosionsgeschützten Gehäuse nach außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuse vorsehen, entlang dem ein oder mehrere Gase strömen können. Eine Fuge kann ein Zusammentreffen zweier oder mehrerer beliebiger Flächen sein. Jede Fläche kann eine beliebige Art von Fläche sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine flache Fläche, eine Gewindefläche, eine poröse Fläche und eine geriffelte Fläche.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist ein explosionsgeschütztes Gehäuse dem Einhalten bestimmter Normen und/oder Anforderungen unterworfen. Beispielsweise legt die amerikanische National Electrical Manufacturers Association (NEMA) Standards fest, die ein Gehäuse einhalten muss, um als explosionsgeschütztes Gehäuse anerkannt zu werden. Genauer legen Gehäuse der NEMA-Typen 7, 8, 9 und 10 Standards fest, die ein explosionsgeschütztes Gehäuse in einem gefährdeten Bereich einhalten muss. Beispielsweise gilt ein Standard zu NEMA-Typ 7 für Gehäuse, die für Innenraumgebrauch in bestimmten gefährdeten Bereichen ausgelegt sind. Gefährdete Bereiche können durch eine oder mehrere aus einer Anzahl von Vorschriften und befugten Stellen definiert werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, den National Electric Code (z. B. Class 1, Division 1) und Underwriters' Laboratories, Inc. (z. B. UL 698). Beispielsweise ist ein gefährdeter Bereich der Klasse 1 nach dem National Electric Code ein Bereich, in dem brennbare Gase oder Dämpfe in ausreichenden Mengen in der Luft vorhanden sein können, um explosionsgefährdet zu sein.
Als spezielles Beispiel können NEMA-Standards für ein explosionsgeschütztes Gehäuse einer bestimmten Größe oder eines bestimmten Größenbereichs fordern, dass in einem Bereich der Group B, Division 1 alle Flammenwege eines explosionsgeschützten Gehäuses mindestens 1 Zoll (25 mm) lang sein müssen (durchgängig und ohne Unterbrechung), und der Spalt zwischen den Flächen darf 0,0015 Zoll (0,038 mm) nicht überschreiten. Von der NEMA erstellte und gepflegte Standards sind unter www.nema.org/stds zu finden und sind hierdurch durch Bezug darauf hier einbezogen.
1 zeigt eine perspektivische Vorderansicht des Äußeren eines explosionsgeschützten Gehäuses 100, in dem eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen ausgeführt sein können. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen kann eins der in 1 gezeigten Bauteile weggelassen, wiederholt und/oder ersetzt sein. Demgemäß sollten beispielhafte Ausführungsformen eines explosionsgeschützten Gehäuses nicht als auf die speziellen, in 1 gezeigten Anordnungen von Bauteilen beschränkt betrachtet werden.
Nun ist mit Bezug auf 1 ein Beispiel eines explosionsgeschützten Gehäuses 100 in einer geschlossenen Position gezeigt (d. h. der Gehäusedeckel 102 ist am Gehäusehauptteil 124 befestigt). Der Gehäusedeckel 102 kann am Gehäusehauptteil 124 mit einer Anzahl von Befestigungsvorrichtungen 118 befestigt sein, die sich an einer Anzahl von Stellen um den Umfang des Gehäusedeckels 102 befinden. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen kann eine Befestigungsvorrichtung 118 eine oder mehrere aus einer Anzahl von Befestigungsvorrichtungen sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Bolzen (der mit einer Mutter gekoppelt sein kann), eine Schraube (die mit einer Mutter gekoppelt sein kann) und eine Klammer. Außerdem sind ein oder mehrere Scharniere 116 an einer Seite des Gehäusedeckels 102 und einer entsprechenden Seite des Gehäusehauptteils 124 befestigt, sodass der Gehäusedeckel 102, wenn alle Befestigungsvorrichtungen 118 entfernt sind, von dem Gehäusehauptteil 124 unter Verwendung des einen oder der mehreren Scharniere 116 nach außen (d. h. zu einer offenen Stellung) schwenken kann. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen gibt es keine Scharniere, und der Gehäusedeckel 102 ist vom Gehäusehauptteil 124 getrennt, wenn alle Befestigungsvorrichtungen 118 entfernt sind.
Der Gehäusedeckel 102 und der Gehäusehauptteil 124 können aus jedem geeigneten Werkstoff bestehen, einschließlich Metall (z. B. Legierung, Edelstahl), Kunststoff, irgendeinem anderen Werkstoff oder einer beliebigen Kombination davon. Der Gehäusedeckel 102 und der Gehäusehauptteil 124 können aus demselben Werkstoff oder verschiedenen Werkstoffen bestehen.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen sind am Ende des Gehäusehauptteils 124 gegenüber dem Gehäusedeckel 102 eine oder mehrere Montagelaschen 120 außen am Gehäusehauptteil 124 befestigt, um die Montage des Gehäuses 100 zu ermöglichen. Unter Verwendung der Montagelaschen 120 kann das Gehäuse 100 an einer oder mehreren aus einer Anzahl von Flächen und/oder Elementen montiert werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine Wand, einen Steuerschrank, einen Zementblock, einen Doppel-T-Träger und einen U-Bügel.
Der Gehäusedeckel 102 kann ein oder mehrere Merkmale enthalten, die Benutzer-Interaktion ermöglichen, während das Gehäuse 100 in der geschlossenen Stellung abgeschlossen ist. Wie in 1 gezeigt, können sich eine oder mehrere Anzeigelampen (z. B. die Anzeigelampe 1 106, die Anzeigelampe 2 108) am Gehäusedeckel 102 befinden. Jede Anzeigelampe kann verwendet sein, um einen Status eines Merkmals oder Vorgangs anzuzeigen, der mit Einrichtungen im Gehäuse 100 verknüpft ist. Beispielsweise kann eine Anzeigelampe grünes Dauerlicht zeigen, falls ein durch einen Frequenzumrichter im Gehäuse 100 gesteuerter Motor läuft. Als weiteres Beispiel kann eine Anzeigelampe rot blinken, wenn ein durch einen Frequenzumrichter im Gehäuse 100 gesteuerter Motor ein Problem aufweist (z. B. Schutzschalter ausgelöst, Frequenzumrichter überhitzt, Überstromsituation). Als weiteres Beispiel kann eine Anzeigelampe rotes Dauerlicht zeigen, wenn ein durch eine Explosion im Gehäuse 100 verursachter elektromagnetischer Impuls aufgetreten ist. Eine Anzeigelampe kann aus einem oder mehreren Werkstoffen bestehen (z. B. Glas, Kunststoff) und eine oder mehrere verschiedene Beleuchtungsquellen verwenden (z. B. Leuchtdiode (LED), Glühlampe).
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen kann der Gehäusedeckel 102 auch einen Schaltergriff 112 enthalten, der einem Benutzer ermöglicht, einen Schalter (nicht gezeigt) zu betätigen, der sich in dem explosionsgeschützten Gehäuse 100 befindet, während das explosionsgeschützte Gehäuse 100 geschlossen ist. Fachleute werden einsehen, dass der Schaltergriff 112 für jede Art von Schalter verwendet sein kann. Jede Stellung (z. B. AUS, AN, HALTEN, RÜCKSETZEN) des Schalters kann durch eine Schalterstellungsanzeige 114 angegeben werden, die benachbart zum Schaltergriff 112 auf der Außenfläche des Gehäusedeckels 102 angeordnet ist. Ein zu dem Schaltergriff 112 und der Schalterstellungsanzeige 114 gehöriger Schalter kann verwendet werden, um ein oder mehrere Bauteile in oder zugehörig zu dem explosionsgeschützten Gehäuse 100 elektrisch und/oder mechanisch zu isolieren und/oder ihre Betriebsart zu ändern. Beispielsweise kann der Schaltergriff 112 auf der Schalterstellungsanzeige 114 auf „AUS” zeigen, wenn ein im explosionsgeschützten Gehäuse 100 befindlicher Trennschalter getrennt ist. In einem solchen Fall können alle im explosionsgeschützten Gehäuse 100 befindlichen Einrichtungen sowie die durch die im explosionsgeschützten Gehäuse 100 befindlichen Einrichtungen gesteuerten Einrichtungen (z. B. ein Motor) ohne Energie sein.
2 zeigt eine perspektivische Vorderansicht des Inneren eines Systems 200, das ein explosionsgeschützten Gehäuse 202 enthält, in dem eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen ausgeführt sein können. Unter Bezugnahme auf 1 und 2 befindet sich das explosionsgeschützte Gehäuse 202 in der offenen Stellung, weil der Gehäusedeckel 102 nicht am Gehäusehauptteil 124 befestigt ist. Die an der linken Seite des Gehäusehauptteils 124 angebrachten Scharniere 116 sind auch an der linken Seite des Gehäusedeckels 102 angebracht, der von dem Gehäusehauptteil 124 nach außen geschwenkt ist. Weil sich das explosionsgeschützte Gehäuse 202 in der offenen Stellung befindet, sind die Bauteile des explosionsgeschützten Gehäuses 202 für einen Benutzer sichtbar.
Wie oben bezüglich 1 beschrieben, enthält der Gehäusehauptteil 124 zwei oder mehrere Montagelaschen 120. Außerdem enthält der Gehäusehauptteil 124 in einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen eine Gehäuse-Koppelfläche 210, an der der Gehäusedeckel 102 anliegt, wenn sich das explosionsgeschützte Gehäuse 202 in der geschlossenen Stellung befindet. Eine Anzahl von Befestigungsvorrichtungs-Durchbrüchen 220 ist um die Gehäuse-Koppelfläche 210 gezeigt, wobei jeder der Befestigungsvorrichtungs-Durchbrüche 220 eingerichtet ist, eine Befestigungsvorrichtung 118 aufzunehmen, die durch entsprechende Durchbrüche im Gehäusedeckel 102 hindurchgehen.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen enthält das explosionsgeschützte Gehäuse 202 von 2 eine Montageplatte 282, die hinten im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 202 angebracht ist. Die Montageplatte 282 kann eingerichtet sein, ein oder mehrere Bauteile aufzunehmen, sodass das eine oder mehrere Bauteile an der Montageplatte 282 befestigt sind. Die Montageplatte 282 kann einen oder mehrere Durchbrüche enthalten, eingerichtet, Befestigungsvorrichtungen aufzunehmen, die verwendet werden können, um ein Bauteil an der Montageplatte 282 zu befestigen. Die Montageplatte 282 kann aus jedem geeigneten Werkstoff bestehen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf den Werkstoff des Gehäusehauptteils 124. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen können einige oder alle aus dem einen oder den mehreren Bauteilen direkt an einer Innenwand des explosionsgeschützten Gehäuses 202 statt an der Montageplatte 282 montiert sein.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist ein Frequenzumrichter 206 an der Montageplatte 282 im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 202 angebracht. Der Frequenzumrichter 206 kann beliebige Bauteile enthalten, die zum Ansteuern eines Motors und/oder einer anderen Vorrichtung unter Verwendung veränderlicher Steuersignale für gesteuerte Starts, Stopps und/oder Betriebsarten des Motors und/oder der anderen Vorrichtungen verwendet werden. Beispiele von Bauteilen eines Frequenzumrichters 206 umfassen, sind aber nicht beschränkt auf diskrete Relais, eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), ein programmierbares logisches Relais (PLR), eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) und ein Leitsystem (DCS). In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen können ein oder mehrere Bauteile des Frequenzumrichters 206 den Frequenzumrichter 206 ersetzen. Beispielsweise kann der Frequenzumrichter 206 durch eine oder mehrere SPS, ein oder mehrere PLR, eine oder mehrere USV, ein oder mehrere Leitsysteme und/oder andere Wärme erzeugende Bauteile ersetzt sein.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist ein Schalter 288 an der Montageplatte 282 im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 202 angebracht. Der Schalter 288 kann eingerichtet sein, um ein oder mehrere in dem explosionsgeschützten Gehäuse 202 befindliche Bauteile und/oder ein oder mehrere außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses 202 befindliche Bauteile elektrisch und/oder mechanisch zu isolieren und/oder ihre Betriebsart zu ändern. Der Schalter 288 kann jede Art Schalter sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Unterbrechungsschalter, einen Prüfschalter, einen Rücksetzschalter, einen Anzeigerschalter und einen Relaisschalter. Beispielsweise kann der Schalter 288 ein Unterbrechungsschalter sein, der verwendet wird, um die Stromzufuhr zu allen Bauteilen in dem explosionsgeschützten Gehäuse 202 und allen außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses 202 befindlichen Vorrichtungen zu unterbrechen, die durch die Bauteile in dem explosionsgeschützten Gehäuse 202 gesteuert werden. Als weiteres Beispiel kann der Schalter 288 ein Umgehungsschalter sein, der verwendet wird, um eine Schutzmaßnahme (z. B. ein Relais) oder ein anderes bestimmtes Bauteil oder eine Bauteilgruppe zu deaktivieren, die sich in dem explosionsgeschützten Gehäuse 202 befindet.
Der Schalter 288 kann weiter eingerichtet sein, über mechanische und/oder elektrische Mittel von einem auf dem Gehäusedeckel befindlichen Bauteil eine Anweisung zu empfangen, Zustände zu ändern (z. B. geöffnet, geschlossen, halten). Wenn der Deckel des Gehäuses 202 beispielsweise einen Schaltergriff 112 enthält (wie oben bezüglich 1 beschrieben), kann sich eine Schaltergriffwelle 232 vom Schaltergriff 112 durch den Gehäusedeckel 102 zu einer zu einer Schalterkupplung 230 des Schalters 288 erstrecken. Wenn sich das explosionsgeschützte Gehäuse 202 in der geschlossenen Stellung befindet, koppelt sich die Schaltergriffwelle 232 mit der Schalterkupplung 230, und der Schalter 288 kann durch Betätigen des außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses 202 befindlichen Schaltergriffs 112 betätigt werden, wie oben mit Bezug auf 1 beschrieben.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen sind ein oder mehrere Relais (z. B. das Relais 212) an der Montageplatte 282 im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 202 angebracht. Ein Relais 212 kann eingerichtet sein, eine oder mehrere Funktionen eines oder mehrerer Bauteile zu steuern, die sich in dem explosionsgeschützten Gehäuse 202 befinden oder damit verknüpft sind. Genauer kann ein Relais 212 über einen oder mehrere Relaiskontakte ermöglichen, dass elektrischer Strom zu einem oder mehreren Bauteile in dem Gehäuse 202 fließt, und/oder das Fließen des elektrischen Stroms unterbrechen, je nachdem, ob eine Spule des Relais 212 erregt ist oder nicht. Wenn beispielsweise die Spule des Relais 212 erregt ist, kann ein Kontakt am Relais geschlossen sein, um zuzulassen, dass Strom fließt, um den Motor zu versorgen. Das Relais 212 kann auf Grundlage eines Zeitgebers, eines Stroms, einer Spannung, eines beliebigen anderen geeigneten Aktivierungsverfahrens oder einer Kombination davon aktiviert werden. Das Relais 212 kann auch eingerichtet sein, ein Signal auszugeben, wenn eine Bedingung eingetreten ist. Beispielsweise kann das Relais 212 ein rotes Licht blinken lassen, um anzuzeigen, dass sich der Frequenzumrichter 206 in einem Alarmzustand befindet.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen sind Verdrahtungsklemmen 214 an der Montageplatte 282 im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 202 angebracht. Verdrahtungsklemmen 214 sind eine Reihe von Klemmen, bei denen eine Klemme elektrisch mit mindestens einer anderen Klemme in der Reihe von Klemmen verbunden ist, während sie von den übrigen Klemmen in der Reihe von Klemmen elektrisch isoliert bleibt. Mit anderen Worten, zwei oder mehr aus der Reihe von Klemmen fungieren als Verbindungspunkt, wo vielfache Drähte über die verbundenen Klemmen elektrisch verbunden sein können.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen können sich ein oder mehrere Eintrittslöcher 216 durch eine oder mehrere Seiten (z. B. den Boden) des Gehäusehauptteils 124 erstrecken. Jedes Eintrittsloch 216 kann eingerichtet sein, zu ermöglichen, dass Kabel und/oder Verdrahtung für Stromversorgung, Steuerung und/oder Kommunikation von außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses 202 zu einem oder mehreren Bauteilen im explosionsgeschützten Gehäuse 202 hindurchgehen. Ein Eintrittsloch 216 kann mit einer Kabelhülle und Kupplung von außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses 202 verbunden sein, um die durch das Eintrittsloch 216 eingeführten Kabel und/oder die Verdrahtung zu schützen und dazu beizutragen, die Integrität des explosionsgeschützten Gehäuses 202 durch das Eintrittsloch 216 aufrecht zu erhalten.
2 enthält auch eine Luftbewegungsvorrichtung 254, die im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 202 angeordnet ist. Die Luftbewegungsvorrichtung 254 kann ein Gebläse, ein Ventilator oder eine ähnliche Vorrichtung sein, die eingerichtet ist, Luft zu bewegen. Die Luftbewegungsvorrichtung 254 kann einen Motor enthalten, der verwendet ist, den Luftstrom (z. B. Abluft) im explosionsgeschützten Gehäuse 202 zu steuern. Die Luftbewegungsvorrichtung 254 kann eingerichtet sein, Luft im explosionsgeschützten Gehäuse 202 zu bewegen. Genauer kann die Luftbewegungsvorrichtung 254 eingerichtet sein, Abluft aus dem explosionsgeschützten Gehäuse 202 in den Luftverteiler 256 zu speisen. Die Luftbewegungsvorrichtung 254 kann einen Druckunterschied im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 202 antreiben, um die Luftströmung zu erzeugen. Mehr als eine Luftbewegungsvorrichtung 254 kann sich im explosionsgeschützten Gehäuse 202 befinden und/oder arbeiten.
Die Abluft kann beliebige Luft im explosionsgeschützten Gehäuse 202 sein. Beispielsweise kann die Abluft Luft sein, die verwendet ist, um Wärme erzeugende Bauteile (z. B. Frequenzumrichter, Schalter) zu kühlen, die sich im explosionsgeschützten Gehäuse 202 befinden. Die Abluft kann aus Zuluft stammen. Die Luftbewegungsvorrichtung 254 kann Zuluft von außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses 202 durch einen oder mehrere Zuluftdurchbrüche 203 im explosionsgeschützten Gehäuse 202 ziehen. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen sind die Zuluftdurchbrüche 203 in einer oder mehreren Zuluftfilterbaugruppen enthalten. Genauer kann die Zuluftfilterbaugruppe mit einem Zuluftdurchbruch 203 in einer Wand des explosionsgeschützten Gehäuses 202 gekoppelt sein.
In einem solchen Fall kühlt die Zuluft das eine oder die mehreren Wärme erzeugenden Bauteile, während die Luftbewegungsvorrichtung 254 die Zuluft über die Wärme erzeugenden Bauteile strömen lässt. Während die Wärme erzeugenden Bauteile gekühlt werden, erhöht sich die Temperatur der Zuluft und erzeugt Abluft. Mit anderen Worten, die Temperatur der Abluft ist höher als die Temperatur der Zuluft. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist die Luftbewegungsvorrichtung 254 weiter eingerichtet, die Abluft in den Luftverteiler 256 zu bewegen.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen arbeitet die Luftbewegungsvorrichtung 254 dauernd. Alternativ kann die Luftbewegungsvorrichtung 254 auf periodischer Basis arbeiten. Die periodische Basis kann zufällig, in festen Abständen, auf einem Betriebsparameter beruhend (z. B. Überschreiten einer Schwellwerttemperatur durch die Temperatur im explosionsgeschützten Gehäuse), nach Benutzereinstellungen, einem anderen geeigneten Faktor oder irgendeiner Kombination davon sein. Der Betrieb der Luftbewegungsvorrichtung 254 kann durch eine oder mehrere aus einer Anzahl von Quellen gesteuert werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Benutzer (durch manuelle Betätigung) und eine Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung (nicht gezeigt).
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist der Luftverteiler 256 mit der Luftbewegungsvorrichtung 254 (oder jeder Luftbewegungsvorrichtung 254, falls es vielfache Luftbewegungsvorrichtungen gibt) gekoppelt. Der Luftverteiler 256 kann mit der Luftbewegungsvorrichtung 254 auf eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Weisen gekoppelt sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Verwenden passender Gewinde, Schraubenverbindung, Schweißen, Verwenden von Epoxidharz, Hartlöten, Einpressen, mechanisches Verbinden, Verwendung einer flachen Naht und Verwendung einer geriffelten Naht. Der Luftverteiler 256 kann eingerichtet sein, einige oder alle Abluft aus dem explosionsgeschützten Gehäuse 202 zu leiten. Der Luftverteiler 256 kann eine Dichtung zwischen der Luftbewegungsvorrichtung 254 und einem Teil der Innenfläche einer Außenwand des explosionsgeschützten Gehäuses 202 bilden. Durch Bilden einer Dichtung kann der Luftverteiler 256 einen Druckunterschied (z. B. einen Überdruck) erzeugen und/oder aufrecht erhalten, um eine Luftströmung zu erzeugen, um die Abluft aus dem explosionsgeschützten Gehäuse 202 zu entfernen.
Die Abluft im Luftverteiler 256 kann aus dem Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 252 durch einen oder mehrere Auslassdurchbrüche in einer Außenwand des explosionsgeschützten Gehäuses 202 austreten. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen erstreckt sich jeder Auslassdurchbruch durch eine oder mehrere Seiten (z. B. den Boden) der Außenwand des explosionsgeschützten Gehäuses 202. Jeder Auslassdurchbruch kann eingerichtet sein, sich je nach den Anordnungen der Abluftfilterbaugruppe mit einer Abluftfilterbaugruppe (nachstehend mit Bezug auf 3 beschrieben) zu koppeln. Falls beispielsweise eine Abluftfilterbaugruppe einen mit Gewinde versehenen Hauptteil aufweist, kann der Auslassdurchbruch eingerichtet sein, ein entsprechendes Gewinde aufzuweisen, das zu dem Gewinde der Abluftfilterbaugruppe passt.
3 zeigt eine Vorderansicht des Inneren eines Systems 300, das ein explosionsgeschütztes Gehäuse 302 enthält, in dem eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen ausgeführt sein können. In 3 gezeigte, aber nicht beschriebene und/oder bezeichnete Merkmale sind vorstehend mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben und/oder bezeichnet. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen kann das Innere des explosionsgeschützten Gehäuses 302 in zwei oder mehr Bereiche eingeteilt sein. In 3 ist das Innere des explosionsgeschützten Gehäuses 302 in einen ersten Bereich 320 und einen zweiten Bereich 322 eingeteilt. Der erste Bereich 320 kann eine gleiche oder höhere Temperatur aufweisen als der zweite Bereich 322, während ein oder mehrere Bauteile im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302 arbeiten. Die Luftbewegungsvorrichtung 310 und die Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324, die in 3 gezeigt sind, befinden sich im ersten Bereich 320. Weiter befindet sich der in 3 gezeigte Frequenzumrichter 304 im zweiten Bereich 322.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist eine Luftbewegungsvorrichtung 310 im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302 angeordnet. Die Luftbewegungsvorrichtung 310 kann ein Gebläse, ein Ventilator oder eine ähnliche Vorrichtung sein, die eingerichtet ist, Luft zu bewegen. Die Luftbewegungsvorrichtung 310 kann einen Motor enthalten, der verwendet ist, den Luftstrom (z. B. Abluft) im explosionsgeschützten Gehäuse 302 zu steuern. Die Luftbewegungsvorrichtung 310 kann eingerichtet sein, Luft im explosionsgeschützten Gehäuse 302 zu bewegen. Genauer kann die Luftbewegungsvorrichtung 310 eingerichtet sein, Zuluft von außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses 302 zu ziehen, Zuluft und/oder Abluft im explosionsgeschützten Gehäuse 302 zu bewegen und/oder Abluft aus dem Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302 zu entfernen. Die Luftbewegungsvorrichtung 310 kann einen Druckunterschied im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302 antreiben, um die Luftströmung zu erzeugen.
Die Luftbewegungsvorrichtung 310 kann Zuluft von außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses 302 durch einen oder mehrere Zuluftdurchbrüche im explosionsgeschützten Gehäuse 202 ziehen. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist eine Zuluftfilterbaugruppe 314 in den einen oder mehrere Zuluftdurchbrüche im explosionsgeschützten Gehäuse 302 eingebaut. Genauer kann die Zuluftfilterbaugruppe 314 mit einem Zuluftdurchbruch in einer Wand des explosionsgeschützten Gehäuses 302 gekoppelt sein. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen befindet sich der Zuluftdurchbruch in der Wand des explosionsgeschützten Gehäuses 302 im oder benachbart zum zweiten Bereich 322 des Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist die Zuluftfilterbaugruppe 314 eingerichtet, Verschmutzungen aus der Zuluft zu entfernen, während die Zuluft von außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses 302 in das Innere des explosionsgeschützten Gehäuses 302 strömt. Die Zuluftfilterbaugruppe 314 kann auch eingerichtet sein, die Zuluft zu kühlen, während die Zuluft von außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses 302 in das Innere des explosionsgeschützten Gehäuses 302 strömt. Die Zuluftfilterbaugruppe 314 (und ihre Bauteile) können so mit dem explosionsgeschützten Gehäuse 302 gekoppelt und so zusammengebaut sein, dass sie die Standards erfüllen, die für ein explosionsgeschütztes Gehäuse erforderlich sind. Die Zuluftfilterbaugruppe 314 kann ein gesintertes Filter enthalten.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen enthält die Zuluftfilterbaugruppe 314 ein oder mehrere Bauteile (z. B. einen Wärmetauscher, eine Kupfermatte), die mit der Zuluftfilterbaugruppe 314 gekoppelt sein können, um zur Kühlung der Zuluft beizutragen. Beispielsweise kann die Zuluftfilterbaugruppe 314 einen Wärmetauscher zum Kühlen der Zuluft enthalten. Als weiteres Beispiel kann die Zuluftfilterbaugruppe 314 einen thermoelektrischen Kühler zum Kühlen der Zuluft enthalten.
Jede Zuluftfilterbaugruppe 314 kann auf eine aus einer Anzahl unterschiedlicher Weisen eingerichtet sein. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist die Zuluftfilterbaugruppe 314 eingerichtet, mindestens einen Hohlraum zu enthalten, wo sich ein Filter (z. B. gesintertes Material) mit jedem Hohlraum koppelt. In beispielhaften Ausführungsformen, in denen die Zuluftfilterbaugruppe 314 vielfache Hohlräume enthält, kann mehr Luftströmung (d. h. ein höherer Durchfluss an Luft, die pro Zeiteinheit strömt) möglich sein, verglichen mit einer Zuluftfilterbaugruppe 314 mit nur einem einzigen Hohlraum. Jedes Filter der Zuluftfilterbaugruppe 314 kann eingerichtet sein, Verschmutzungen aus der Zuluft zu entfernen, während die Zuluft durch das Filter in das Innere des explosionsgeschützten Gehäuses 302 strömt. Jedes Filter der Zuluftfilterbaugruppe 314 kann eingerichtet sein, die Zuluft zu kühlen, während die Zuluft durch das Filter in das Innere des explosionsgeschützten Gehäuses 302 strömt. Jeder Hohlraum kann eine aus einer Anzahl von Formen aufweisen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine Ellipse, ein Rechteck, ein Achteck, ein Dreieck und einen Kreis.
Sobald sich die Zuluft im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302 befindet, ist die Luftbewegungsvorrichtung 310 eingerichtet, die Zuluft überein oder mehrere wärme erzeugende Bauteile zu leiten. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen befinden sich eins oder mehrere der wärme erzeugenden Bauteile im zweiten Bereich 322. Beispielsweise kann die Luftbewegungsvorrichtung 310 die Zuluft über den Frequenzumrichter 304 im zweiten Bereich 322 des Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302 leiten. Die Luftbewegungsvorrichtung 310 kann die Zuluft über die Wärme erzeugenden Bauteile unter Verwendung eines Kanals oder Saugstutzens (nicht gezeigt) leiten, der getrennt von dem Steuerungssaugrohr 318 ist. In einem solchen Fall kann der Kanal im zweiten Bereich 322 des Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses angeordnet und eingerichtet sein, die Zuluft zu den Wärme erzeugenden Bauteilen zu leiten.
Während die Luftbewegungsvorrichtung 310 die Zuluft über das eine oder die mehreren Wärme erzeugenden Bauteile leitet, kühlt die Zuluft die Wärme erzeugenden Bauteile. Während die Wärme erzeugenden Bauteile gekühlt werden, erhöht sich die Temperatur der Zuluft und erzeugt Abluft. Mit anderen Worten, die Temperatur der Abluft ist höher als die Temperatur der Zuluft. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist die Luftbewegungsvorrichtung 310 weiter eingerichtet, die Abluft aus dem Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302 zu entfernen.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen arbeitet die Luftbewegungsvorrichtung 310 dauernd. Alternativ kann die Luftbewegungsvorrichtung 310 auf periodischer Basis arbeiten. Die periodische Basis kann zufällig, in festen Abständen, auf einem Betriebsparameter (z. B. Überschreiten einer Schwellwerttemperatur durch die Temperatur im explosionsgeschützten Gehäuse) beruhend, nach Benutzereinstellungen, einem anderen geeigneten Faktor oder irgendeiner Kombination davon sein. Der Betrieb der Luftbewegungsvorrichtung 310 kann durch eine oder mehrere aus einer Anzahl von Quellen gesteuert werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Benutzer (durch manuelle Betätigung) und eine Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen wird auch die Luftbewegungsvorrichtung 310 (mit oder ohne die nachstehend beschriebene Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324) zu einem Wärme erzeugenden Bauteil. In einem solchen Fall kann Zuluft (oder ein Teil davon) zu der und über die Luftbewegungsvorrichtung 310 geleitet werden, um die Luftbewegungsvorrichtung 310 zu kühlen. Die Zuluft kann zur und über die Luftbewegungsvorrichtung 310 geleitet werden, indem ein Luftstrom verwendet wird, der in dem explosionsgeschützten Gehäuse durch die Luftbewegungsvorrichtung 310 erzeugt ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Zuluft zur und über die Luftbewegungsvorrichtung 310 geleitet werden, indem andere Mittel verwendet werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Druckunterschied und eine weitere Luftbewegungsvorrichtung.
Ein Steuerungssaugrohr 318 kann verwendet sein, um Zuluft zur Luftbewegungsvorrichtung 310 und/oder zur Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324 zu leiten. Das Steuerungssaugrohr 318 kann die Zuluft von einer beliebigen Stelle innerhalb oder außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses 302 nehmen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Durchbruch im explosionsgeschützten Gehäuse 302 und eine Zuluftfilterbaugruppe 314, die mit einem Durchbruch im explosionsgeschützten Gehäuse 302 gekoppelt ist. Das Steuerungssaugrohr 318 kann aus beliebigem Werkstoff bestehen (z. B. Kunststoff, Aluminium, Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM-Kautschuk)), jede Gestaltung und/oder Größe aufweisen, die geeignet sind, einen Teil der Zuluft zur Luftbewegungsvorrichtung 310 hin zu leiten.
Während die Zuluft über die Luftbewegungsvorrichtung 310 und/oder die Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324 strömt, kühlt die Zuluft die Luftbewegungsvorrichtung 310 und/oder die Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324. Während die Luftbewegungsvorrichtung 310 und/oder die Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324 gekühlt werden, erhöht sich die Temperatur der Zuluft und erzeugt zusätzliche Abluft. Mit anderen Worten, die Temperatur der zusätzlichen Abluft ist höher als die Temperatur der Zuluft. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist die Luftbewegungsvorrichtung 310 weiter eingerichtet, die zusätzliche Abluft aus dem Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302 zu entfernen.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist eine Trennwand 326 im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302 eingefügt. Die Trennwand 326 kann eingerichtet sein, den ersten Bereich (d. h. den Hochtemperaturteil des Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302) vom zweiten Bereich (d. h. den Niedertemperaturteil des Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302) zu trennen. Die Trennwand 326 kann aus beliebigem Werkstoff (z. B. Metall, Kunststoff) bestehen und beliebige Maße (z. B. Länge, Breite, Dicke, Form) aufweisen, die geeignet sind, eine physische Barriere zwischen dem ersten Bereich 320 und dem zweiten Bereich 322 im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302 vorzusehen. Die Trennwand 326 kann im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302 auf einer Seite der Luftbewegungsvorrichtung 310 in der Nähe des zweiten Bereichs 322 angeordnet sein. In diesem Beispiel ist die Trennwand 326 unmittelbar unterhalb der Luftbewegungsvorrichtung 310 und der Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324 angeordnet, um den ersten Bereich 320 vom zweiten Bereich 322 zu trennen.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist eine Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324 ein Bauteil, das sich im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302 befindet. Genauer befindet sich in 3 die Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324 im ersten Bereich 320. Die Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324 kann eingerichtet sein, den Betrieb der Luftbewegungsvorrichtung 310 zu steuern. Beispielsweise kann die Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324 eingerichtet sein, die Luftbewegungsvorrichtung 310 zu starten, die Luftbewegungsvorrichtung 310 zu stoppen und die Drehzahl zu erhöhen und/oder zu verringern, bei der die Luftbewegungsvorrichtung 310 arbeitet.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist die Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324 auch mit anderen Bauteilen gekoppelt. Solche anderen Bauteile können sich im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302 und/oder benachbart zum explosionsgeschützten Gehäuse 302 befinden. Solche anderen Bauteile können mit dem Betrieb der Luftbewegungsvorrichtung 310 zusammenhängen oder Informationen dazu vorsehen. Beispiele solcher anderer Bauteile können umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt: eine Messvorrichtung 340 (z. B. ein Temperatursensor, ein Luftströmungssensor), die Steuerplatte 306 (nachstehend beschrieben) und eine Drucktaste.
Beispielsweise kann die Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324 mit einer Messvorrichtung 340 gekoppelt sein, eingerichtet, die Temperatur an irgendeiner Stelle im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses zu messen (d. h. einem Temperatursensor). Wenn die durch die Messvorrichtung 340 gemessene Temperatur einen ersten Temperaturschwellwert überschreitet, kann die Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324 die Luftbewegungsvorrichtung 310 starten und die Drehzahl der Luftbewegungsvorrichtung 310 regeln, bis die Temperatur unter einen zweiten Schwellwert fällt. Wenn die durch die Messvorrichtung 340 gemessene Temperatur an der Stelle im Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses unter die zweite Schwellentemperatur fällt, kann die Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324 die Luftbewegungsvorrichtung 310 stoppen.
Die Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324 kann ein wärme erzeugendes Bauteil sein. Andere Wärme erzeugende Bauteile können umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: einen Frequenzumrichter 304, ein Relais 340, eine Verdrahtungsklemme 342 und einen Schalter 308, die alle im Wesentlichen ähnlich den entsprechenden oben mit Bezug auf 2 beschriebenen Bauteilen sind. Ein Wärme erzeugendes Bauteil kann auch eine Steuerplatte 306 umfassen. Die Steuerplatte 306 kann eingerichtet sein, mit dem Frequenzumrichter 304 in Verbindung zu stehen. Genauer kann die Steuerplatte 306 Signale zum Frequenzumrichter 304 senden und/oder Signale von ihm empfangen. Die zwischen der Steuerplatte 306 und dem Frequenzumrichter 304 gesendeten Signale können umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: Befehle, Informationen, Anforderungen, Anweisungen, Status und Daten. Die Steuerplatte 306 kann mit dem Frequenzumrichter 304 über feste Verdrahtung und/oder eine drahtlose Schnittstelle kommunizieren.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen erzeugen das eine oder mehrere Wärme erzeugende Bauteile während des Betriebs eine quantifizierbare Menge an Wärmeenergie. Beispielsweise kann ein Frequenzumrichter 304 1200 Watt oder mehr an Wärmeenergie im explosionsgeschützten Gehäuse 302 erzeugen. Als weiteres Beispiel können die Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324 und/oder die Luftbewegungsvorrichtung 310 370 Watt oder mehr an Wärmeenergie im explosionsgeschützten Gehäuse 302 erzeugen. Als noch weiteres Beispiel kann der Schalter 308 27 Watt oder mehr an Wärmeenergie im explosionsgeschützten Gehäuse 302 erzeugen.
Die Steuerplatte 306 kann auch eingerichtet sein, mit anderen Bauteilen (z. B. dem Schalter 308, der Luftbewegungsvorrichtungs-Steuerung 324) und/oder einem Benutzer zu kommunizieren. Die Kommunikation mit einem Benutzer kann direkt (z. B. über eine Anzeigelampe oder einen Anzeigebildschirm, montiert außen an der Tür des explosionsgeschützten Gehäuses 302) oder indirekt mitgeteilt werden (z. B. Senden eines Signals zu einem Kontrollraum, wo die Kommunikation mitgeteilt wird).
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist der Luftbewegungsvorrichtungs-Saugstutzen 312 mit der Luftbewegungsvorrichtung 310 gekoppelt. Der Luftbewegungsvorrichtungs-Saugstutzen 312 kann eingerichtet sein, die Abluft von den Wärme erzeugenden Bauteilen aufzunehmen. Genauer kann der Luftbewegungsvorrichtungs-Saugstutzen 312 eingerichtet sein, die Abluft von den Wärme erzeugenden Bauteilen (z. B. dem Frequenzumrichter 304) zu einem Durchbruch des explosionsgeschützten Gehäuses 302 zu ziehen. Der Luftbewegungsvorrichtungs-Saugstutzen 312 kann ein Sieb, Filter und/oder ein anderes, ähnliches Merkmal enthalten, um Verschmutzungen aus der Abluft zu entfernen und/oder die Temperatur der Abluft zu senken.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist der Luftverteiler 330 mit der Luftbewegungsvorrichtung 310 und/oder dem Luftbewegungsvorrichtungs-Saugstutzen 312 gekoppelt. Der Luftverteiler 330 kann eingerichtet sein, einige oder alle Abluft und die zusätzliche Abluft (sofern vorhanden) aus dem explosionsgeschützten Gehäuse 302 zu leiten. Der Luftverteiler 330 kann eine Dichtung zwischen der Luftbewegungsvorrichtung 310 (und/oder dem Luftbewegungsvorrichtungs-Saugstutzen 312) und der nachstehend beschriebenen Abluftfilterbaugruppe 316 bilden. Durch Bilden einer Dichtung kann der Luftverteiler 330 einen Druckunterschied erzeugen und/oder aufrecht erhalten, um eine Luftströmung zu erzeugen, um die Abluft und/oder die zusätzliche Abluft aus dem explosionsgeschützten Gehäuse 302 zu entfernen.
Die Luftbewegungsvorrichtung 310 kann die einige oder alle Abluft und zusätzliche Abluft aus dem Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302 durch einen oder mehrere Auslassdurchbrüche (verschieden von den oben mit Bezug auf die Zuluft beschriebenen Zuluftdurchbrüchen) in dem explosionsgeschützten Gehäuse 302 entfernen. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist eine Abluftfilterbaugruppe 316 in den einen oder mehrere Auslassdurchbrüche im explosionsgeschützten Gehäuse 302 eingebaut. Genauer kann die Abluft-Filterbaugruppe 316 mit einem Auslassdurchbruch in einer Wand des explosionsgeschützten Gehäuses 302 gekoppelt sein. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen befindet sich der Auslassdurchbruch in der Wand des explosionsgeschützten Gehäuses 302 im oder benachbart zum ersten Bereich 320 des Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses 302. Die Auslassdurchbrüche und Zuluftdurchbrüche können sich an gegenüberliegenden Wänden des explosionsgeschützten Gehäuses 302 befinden.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen ist die Abluftfilterbaugruppe 316 im Wesentlichen ähnlich der Zuluftfilterbaugruppe 314. Somit kann die obige Beschreibung bezüglich der Zuluftfilterbaugruppe 314 auch für die Abluftfilterbaugruppe 316 gelten. Beispielsweise kann die Abluftfilterbaugruppe 316 eingerichtet sein, zuzulassen, dass Abluft vom Inneren des explosionsgeschützten Gehäuses nach außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses strömt. Die Abluft kann eine höhere Temperatur aufweisen als die Temperatur der Zuluft.
Die Abluftfilterbaugruppe 316 kann weiter eingerichtet sein, die Standards und Anforderungen für ein explosionsgeschütztes Gehäuse einzuhalten und aufrecht zu erhalten. Beispielsweise kann die Abluft-Filterbaugruppe 316 ein gesintertes Filter enthalten.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht von unten einer beispielhaften Luftleithaube 400 nach einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen. Die in 4 gezeigte Luftleithaube 400 enthält einen Hauptteil 410, einen Hohlraum 420, einen Auslass 440 und ein Paar Kanäle 430. Ein oder mehrere in 4 gezeigte Bauteile und/oder Merkmale können weggelassen, wiederholt und/oder ersetzt sein. Demgemäß sollten beispielhafte Ausführungsformen einer Luftleithaube nicht als auf die speziellen, in 4 gezeigten Anordnungen von Bauteilen beschränkt betrachtet werden.
In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen enthält der Hauptteil 410 der Luftleithaube 400 ein oberes Ende 416, eine Bodenfläche 417 und eine oder mehrere Wände 418, die das obere Ende 416 und die Bodenfläche 417 verbinden. Unter Bezugnahme auf 1 bis 4 kann der Hauptteil 410 aus einem oder mehreren aus einer Anzahl von Werkstoffen bestehen, die im Wesentlichen beständig gegen Flüssigkeiten, Feststoffe und zumindest einen gewissen Temperaturbereich sind. Solche Werkstoffe können umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt: Edelstahl, Aluminium, Kautschuk und Nylon. Der Hauptteil 410 kann steif und/oder flexibel sein.
Das obere Ende 416 kann einen oder mehrere Durchbrüche 450 aufweisen, die es durchqueren. Wie nachstehend erläutert, kann ein solcher Durchbruch verwendet werden, um eine Befestigungsvorrichtung (z. B. eine Schraube, einen Bolzen) zum Befestigen der Luftleithaube 400 an einer Abluftfilterbaugruppe 316, dem Gehäuse 302 oder einem beliebigen anderen Bauteil eines Systems 300 aufzunehmen. Die Oberflächen des oberen Endes 416 und/oder der einen oder mehrerer Wände 418 können glatt und/oder strukturiert sein. In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen kann ein optionales Dichtungselement (z. B. eine Dichtbeilage) in einem Kanal entlang der Bodenfläche 417 und/oder zwischen der Bodenfläche 417 und der Fläche (z. B. der Oberseite des Gehäuses) angeordnet sein, mit der die Luftleithaube 400 mechanisch gekoppelt ist.
Außerdem oder alternativ kann der Hauptteil 410 eine oder mehrere aus einer Anzahl von Befestigungsvorrichtungen zum Befestigen der Luftleithaube 400 an einer Abluftfilterbaugruppe 316, dem Gehäuse 302 oder einem beliebigen anderen Bauteil des Systems 300 enthalten. Beispiele solcher Befestigungsvorrichtungen können umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: eine Klammer, koppelnde Gewinde, eine Vakuumdichtungskammer und eine Druckringverbindung. In einem solchen Fall kann die Luftleithaube 400 abnehmbar mit einer Abluftfilterbaugruppe 316, dem Gehäuse 302 oder einem beliebigen anderen Bauteil eines Systems 300 gekoppelt sein. Alternativ kann die Luftleithaube 400 fest mit einer Abluftfilterbaugruppe 316, dem Gehäuse 302 oder einem beliebigen anderen Bauteil eines Systems 302 gekoppelt sein. In einem solchen Fall kann die Luftleithaube 400 unter Verwendung eines oder mehrerer aus einer Anzahl von Kopplungsverfahren fest gekoppelt sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Schweißen, Löten, ein Filmscharnier, Schnappmontage, Einpressen und Epoxidharz.
Umgrenzt durch das obere Ende 416 und die eine oder mehrere Wände 418 ist ein Hohlraum 420. Der Hohlraum 420 ist ein Raum, der Abluft aus dem Gehäuse 302 aufnimmt. Der Hohlraum 420 kann entlang einem beliebigen Teil der Luftleithaube 400 angeordnet sein. In diesem Fall liegt der Schwerpunkt des Hohlraums 420 zum unteren Ende hin, wie in 4 gezeigt. Zwischen dem oberen Ende des Hohlraums 420 und dem oberen Ende des Hauptteils 410 ist ein Paar Kanäle 430 angeordnet. Dese Kanäle 430 sind auch durch das obere Ende 416 und optional ein unteres Ende (nicht gezeigt) begrenzt, das im Wesentlichen parallel zum oberen Ende 416 und im Wesentlichen bündig zur Bodenfläche 417 liegt, wo die Kanäle 430 entlang dem oberen Ende des Hauptteils 410 verlaufen. Außerdem und alternativ kann sich das optionale untere Ende seitlich nach innen entlang einem Teil oder der gesamten Bodenfläche 417, im Wesentlichen parallel zum oberen Ende 416, erstrecken, um den Hohlraum 420 zu begrenzen.
Die Höhe eines Kanals 430 kann variieren. Wenn beispielsweise die Wände des Kanals 430 im Wesentlichen parallel zu der einen oder mehreren Wänden 418 des Hauptteils 410 liegen, kann die Höhe des Kanals 430 etwas geringer sein als die Höhe der Luftleithaube. Wenn andererseits die Wände des Kanals 430 im Wesentlichen nicht parallel zu der einen oder mehreren Wänden 418 des Hauptteils 410 liegen, kann die Höhe des Kanals 430 mehr oder weniger betragen als die Höhe der Luftleithaube. Weiter kann der Kanal 430, obwohl nicht gezeigt, einige oder mehrere Trennwände oder ähnliche Unterteilungssegmente aufweisen, die entlang einem Teil oder dem gesamten Kanal 430 angeordnet sind. Solche Trennwände können im Wesentlichen parallel zum oberen Ende 416 liegen und/oder anders im Kanal 430 ausgerichtet sein. Außerdem oder als Alternative kann die Höhe des Kanals 430 entlang seiner Länge variieren.
In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen ist jeder Kanal 430 nichtlinear. Mit anderen Worten, jeder Kanal 430 kann einen aus einer Anzahl nichtlinearer oder gebogener Durchlässe aufweisen. In dem in 4 gezeigten Beispiel weist jeder Kanal 430 ein offenes Ende 432 auf, das an den Hohlraum 420 angrenzt, gefolgt von einer Biegung 435 von über 90° (ungefähr 135°), die zu einem kurzen, im Wesentlichen geraden Abschnitt 436 führt, gefolgt von einer weiteren Biegung 438 von ungefähr 180°, gefolgt von einem weiteren, im Wesentlichen geraden Abschnitt 436, gefolgt von einer weiteren Biegung 437 von ungefähr 90°, die das andere Ende 434 des Kanals 430 bildet, das an den Auslass 440 angrenzt. Das offene Ende 432 und/oder das andere Ende 434 können segmentiert sein, um vielfache Öffnungen aufzuweisen, die in den und/oder aus dem Kanal 430 münden.
Die Luftleithaube 400 kann einen einzigen Kanal 430 oder vielfache Kanäle 430 aufweisen. In diesem Beispiel gibt es zwei Kanäle 430, wobei jeder Kanal 430 in Form und Größe im Wesentlichen identisch zum anderen ist, und wobei jeder Kanal 430 symmetrisch zum anderen bezüglich eine Längsachse entlang der Mitte des Hauptteils 410 angeordnet ist. In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen kann, wenn eine Luftleithaube 400 mehrfache Kanäle 430 enthält, jeder Kanal 430 unterschiedliche Formen und/oder Größen aufweisen, verglichen mit den anderen. Außerdem oder alternativ können die Kanäle 430 im Hauptteil 410 zufällig, symmetrisch oder in beliebiger anderer Weise angeordnet sein.
In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen ist der Auslass 440 nichtlinear (z. B. gekrümmt) und enthält einen Luftabzug 441. Wie bei den Kanälen 430 ist der Auslass 440 im Hauptteil 410 ausgebildet. in diesem Fall ist der Auslass 440 durch das obere Ende 416, einen Seitenwandabschnitt 412 und eine Innenwand 443 begrenzt, die unterbrochen ist, wo die Enden 434 der Kanäle 430 an den Auslass 440 angrenzen. Optional kann der Auslass 440 durch ein unteres Ende (nicht gezeigt) begrenzt sein.
Der Auslass 440 sieht mindestens einen Auslass aus dem Kanal 430 zur Umgebungsluft außerhalb der Luftleithaube 400 vor. Der Auslass kann beliebige aus einer Anzahl von Formen und/oder Größen aufweisen. In diesem Beispiel ist der Auslass 400 ein gekrümmter Abschnitt, und der Luftabzug 441 ist ungefähr bananenförmig und weist eine Höhe auf, die im Wesentlichen gleichmäßig entlang seiner Länge ist. Wie er hier benutzt ist, ist der Ausdruck „bananenförmig” gebraucht, um eine nichtlineare Form zu beschreiben, die gekrümmt ist. Andere Ausdrücke können anstelle von bananenförmig benutzt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf halbmondförmiger, bogenförmiger und gekrümmter Abschnitt. Die Kanäle 430 können an den Luftabzug 441 an einer beliebigen Stelle entlang dem Luftabzug 441 angrenzen. In diesem Beispiel grenzt jeder der beiden Kanäle 430 an den Luftabzug 441 ungefähr bei einem Drittel des Abstands von den Auslassstellen 442 entlang der Länge des Luftabzugs 441 an. Optional können ein oder mehrere Abstandshalter 414 im Auslass 440 angeordnet sein, um die strukturelle Integrität des Hauptteils 410 bezüglich des Auslasses 440 aufrecht zu erhalten.
Die „Bananenform” des Auslasses 440 ist so ausgelegt, dass die Stelle im Luftabzug 441, wo die Enden 434 der nichtlinearen Kanäle 430 an den Luftabzug 441 angrenzen, einen höheren Widerstandszustand (und somit einen höheren Druckzustand) aufweisen als die Auslassstellen 442 des Auslasses 440. Als Ergebnis queren im Wesentlichen alle Feststoffe und/oder Flüssigkeiten, die in eine der Auslassstellen 442 eintreten, durch den Luftabzug 441 des Auslasses 440 zur anderen Auslassstelle 442 (und somit zurück in die Atmosphäre), statt, sobald sie sich im Luftabzug 441 befinden, durch ein Ende 434 eines nichtlinearen Kanals 430 zu wandern. Selbst wenn eine minimale Menge an Feststoffen und/oder Flüssigkeiten durch ein Ende 434 eines nichtlinearen Kanals 430 gelangt (statt längs durch den Luftabzug 441 hindurchzugehen), verhindert die nichtlineare Form des nichtlinearen Kanals 430, dass viel von diesen Feststoffen und/oder Flüssigkeiten in den Hohlraum 420 gelangt. Weiter ist für alle Feststoffe und/oder Flüssigkeiten, die den Hohlraum 420 erreichen, das Filter der Abluftfilterbaugruppe 316 (wie in 6C gezeigt) oberhalb der Fläche des Gehäuses 302 im Hohlraum 420 erhoben. Somit treten im Wesentlichen keine der Flüssigkeiten und/oder Feststoffe in das Innere des Gehäuses 302 ein.
5A und 5B zeigen verschiedene Ansichten des Kanals 530 und des Auslasses 540 gemäß bestimmten beispielhaften Ausführungsformen. Die Merkmale des Kanals 530 und des Auslasses 540 von 5A und 5B sind im Wesentlichen ähnlich den Merkmalen des Kanals 430 und des Auslasses 440, die oben bezüglich 4 beschrieben sind. In 5A und 5B ist der Auslass 540 so beschrieben, dass er ein längliches Rechteck ist (in diesem Fall mit einer Breite, die bedeutend größer ist als die Höhe), das entlang seiner Länge gekrümmt ist und am offenen Ende 542 endet. Die Querschnittsmaße (Länge und/oder Breite) des Auslasses 540 können variieren. Allgemein wird, wenn die Querschnittsfläche des Auslasses 540 erhöht wird, die Geschwindigkeit der aus dem Kanal 530 dort hindurch nach außerhalb der Luftleithaube strömenden Abluft reduziert. Dies wiederum macht es Feststoffen und/oder Flüssigkeiten von außerhalb der Luftleithaube leichter, den Auslass 540 und den Kanal 530 zum Hohlraum zu durchqueren.
Ähnlich wird mit dem in 5B gezeigten Kanal 530, wenn die Querschnittsfläche des Kanals 530 erhöht wird, die Geschwindigkeit der aus dem Hohlraum dort hindurch nach außerhalb des Auslasses 540 strömenden Abluft reduziert. Dies wiederum macht es Feststoffen und/oder Flüssigkeiten von außerhalb der Luftleithaube leichter, den Auslass 540 und den Kanal 530 zum Hohlraum zu durchqueren. Somit können die Querschnittsmaße (Länge und/oder Breite) des Kanals 530 variieren. Weiter kann die Stelle entlang dem Auslass 540, an der der Kanal 530 an den Auslass 540 angrenzt, und/oder der Winkel variieren, in dem der Kanal 530 an den Auslass 540 angrenzt (in 4 bis 5B als ungefähr 90° gezeigt). Wenn sich diese Faktoren ändern, kann der Gegendruck (die Luftströmung) verändert werden. In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen sind die Merkmale und das relative Angrenzen des Kanals 530 und des Auslasses 540 optimiert und/oder justiert, einen erwünschten Widerstandszustand (und somit einen höheren Druckzustand) zu schaffen, wo die Enden 534 der nichtlinearen Kanäle 530 an den Luftabzug angrenzen. Dies, kombiniert mit einem wesentlichen, durch die Abluftfilterbaugruppe 316 erzeugten Gegendruck, kann einen minimalen Gegendruck erzielen (z. B. 1,13 Pfund pro Quadratfuß (psi) = 7791 pa).
6A bis 6C zeigen verschiedene Ansichten eines Gehäusesystems 600, das zwei beispielhafte, mechanisch mit einem Gehäuse 602 gekoppelte Luftleithauben 601 nach einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen enthält. Genauer zeigt 6A eine perspektivische Vorderansicht eines Teils des Gehäusesystems 600, während 6B eine perspektivische Rückansicht des Systems 600 zeigt. 6C zeigt die perspektivische Ansicht von 6A im Schnitt. Das Gehäuse 302 des Gehäusesystems 600 sowie seine Bauteile (z. B. die Abluftfilterbaugruppen 316, die Luftbewegungsvorrichtung 310, die Abluftfilterbaugruppe 316) sind im Wesentlichen ähnlich dem Gehäuse 302 und entsprechenden Bauteilen, die oben bezüglich 3 beschrieben sind. Außerdem sind die Luftleithauben 400 im Wesentlichen ähnlich der Luftleithaube 400 von 4.
In diesem Fall gibt es, wie in 6A bis 6C gezeigt, zwei Luftleithauben 400, wobei eine jeweils eine der beiden Abluftfilterbaugruppen 316 abdeckt und mechanisch damit gekoppelt ist. In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen erzeugt der Hauptteil 410 der Luftleithaube 400 eine Dichtung mit der Seite (in diesem Fall der Oberseite) des explosionsgeschützten Gehäuses 302, um dazu beizutragen zu verhindern, dass Flüssigkeiten und/oder Feststoffe in den Hohlraum 420 eintreten, indem sie zwischen der Seite des explosionsgeschützten Gehäuses 302 und der Bodenfläche 417 des Hauptteils 410 der Luftleithaube 400 hindurchtreten. Außerdem oder alternativ kann jeder Kanal (dessen offenes Ende 432 in 6C zu sehen ist) der Luftleithaube 400 Abluft aufnehmen, die mit einem Durchfluss von mindestens 50 Kubikfuß pro Minute (1400 Liter pro Minute) dort hindurch strömt.
In diesem Beispiel ist jede Luftleithaube 400 unter Verwendung einer Befestigungsvorrichtung 670 in Form eines länglichen Bolzens mit dem Gehäuse 302 mechanisch gekoppelt. Hier durchquert die Befestigungsvorrichtung 670 einen Durchbruch (der Sicht durch die Befestigungsvorrichtung 670 verborgen) im oberen Ende 416 des Hauptteils 410 der Luftleithaube 400. Die Befestigungsvorrichtung 670 durchquert auch mindestens einen Teil eines Durchbruchs in der Abluftfilterbaugruppe 316. Das obere Ende 416 des Hauptteils 410 der Luftleithaube 400 weist eine Anzahl von Vorsprüngen 616 auf, die sich nach oben weg vom Hauptteil 410 erstrecken. Solche Vorsprünge 616 können verwendet sein, um dem Hauptteil 410 zusätzliche strukturelle Integrität zu geben und/oder durch den Hauptteil 410 aufgenommene Wärme abzuleiten. Dieselben und/oder andere Merkmale können am oberen Ende 416 und/oder an jeder anderen Fläche des Hauptteils 410 einer Luftleithaube 400 angeordnet sein.
7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 700 zum Herausleiten von Abluft aus einem explosionsgeschützten Gehäuse nach einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen. Während die verschiedenen Schritte in dem hier dargestellten Flussdiagramm nacheinander beschrieben sind, wird ein gewöhnlicher Fachmann einsehen, dass einige oder alle Schritte in anderen Reihenfolgen ausgeführt, kombiniert oder weggelassen und einige oder alle Schritte parallel ausgeführt werden können. Weiter können in einer oder mehreren der beispielhaften Ausführungsformen einer oder mehrere der nachstehend beschriebenen Schritte weggelassen, wiederholt und/oder in anderer Reihenfolge ausgeführt werden. Außerdem wird ein gewöhnlicher Fachmann einsehen, dass zusätzliche Schritte beim Durchführen der hier beschriebenen Verfahren enthalten sein können. Demgemäß sollte die spezielle Anordnung gezeigter Schritte nicht als einschränkend für den Umfang ausgelegt werden.
Mit Bezug auf 1 bis 7 beginnt das beispielhafte Verfahren 700 beim START-Schritt und fährt fort mit Schritt 702, wo Abluft durch einen Durchbruch im Gehäuse 302 aufgenommen wird. In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen wird die Abluft im Hohlraum 420 einer Luftleithaube 400 aufgenommen. Der Durchbruch im Gehäuse 302, durch den die Abluft aufgenommen wird, kann eine Abluftfilterbaugruppe 316 sein oder mit ihr mechanisch gekoppelt sein. Die Abluft kann unter Verwendung einer Luftbewegungsvorrichtung 310 und/oder eines Druckunterschieds im Gehäuse 302 aufgenommen werden. In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen ist das Gehäuse 302 explosionsgeschützt.
In Schritt 704 wird die Abluft vom Hohlraum 420 durch einen nichtlinearen Kanal 430 kanalisiert. In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen ist der Kanal 430 auch Teil der Luftleithaube 400. Der Kanal 430 kann mindestens eine Biegung von mindestens 90° aufweisen, durch die die Abluft kanalisiert wird. Die Abluft wird unter Verwendung der Kraft kanalisiert, die durch die Luftbewegungsvorrichtung 310 und/oder einen Druckunterschied im Gehäuse 302 erzeugt wird.
In Schritt 706 wird die Abluft vom nichtlinearen Kanal 430 zu einem Luftabzug 441 eines Auslasses 440 kanalisiert. Der Auslass 440 kann gerade, gekrümmt (z. B. bananenförmig) oder anderweitig nichtlinear sein. In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen ist der Auslass 440 auch Teil der Luftleithaube 400. Wieder wird Abluft unter Verwendung der Kraft kanalisiert, die durch die Luftbewegungsvorrichtung 310 und/oder einen Druckunterschied im Gehäuse 302 erzeugt wird. In Schritt 708 wird die Abluft vom Luftabzug 441 des Auslasses 440 zu einer Auslassstelle 442 des Auslasses 440 kanalisiert. Wenn die Abluft die Auslassstelle 442 des Auslasses 440 erreicht, mischt sich die Abluft mit der Umgebungsluft in der Atmosphäre außerhalb der Luftleithaube 400 und des Gehäuses 302. Dieses Verfahren 700 ermöglicht nicht nur, dass Luft aus dem Inneren des Gehäuses 302 durch die Luftleithaube 400 ausgetrieben wird, sondern die Luftleithaube 400 hindert auch im Wesentlichen alle Flüssigkeiten und Feststoffe, durch die Luftleithaube 400 in das Gehäuse 302 einzutreten. Das beispielhafte Verfahren schreitet dann zum ENDE-Schritt fort.
Unter Verwendung hier beschriebener beispielhafter Ausführungsformen kann die Luftleithaube mit einem Gehäuse, wie etwa einem explosionsgeschützten Gehäuse, gekoppelt sein, um im Wesentlichen alle Flüssigkeiten und Feststoffe zu hindern, in das Innere des Gehäuses einzutreten. Die beispielhafte Luftleithaube kann sogar unter Extrembedingungen Flüssigkeiten hindern einzutreten. Wenn sich beispielsweise das Gehäuse im Freien befindet, kann die beispielhafte Luftleithaube im Wesentlichen allen Regen und Schnee hindern, in das Innere des Gehäuses einzutreten. Wenn das Gehäuse als weiteres Beispiel einer Wäsche mit einem Wasserschlauch oder einer anderen Art von Abspritzen unterworfen wird, kann die beispielhafte Luftleithaube im Wesentlichen alles auf das Gehäuse und/oder die Luftleithaube gespritzte Wasser oder andere Flüssigkeit hindern, in das Innere des Gehäuses einzutreten.
Folglich können hier beschriebene beispielhafte Luftleithauben dazu beitragen, die Umgebung innerhalb eines Gehäuses aufrecht zu erhalten. Daher kann ein Gehäuse, das eine Klassifizierung einhalten muss (z. B. NEMA 4X, NEMA 7), die beispielhafte Luftleithaube verwenden, um die Anforderungen für eine solche Klassifizierung zu erfüllen. Wenn beispielsweise ein Schlauch, der Druckwasser verspritzt, über fünf Sekunden lang auf die Luftleithaube gerichtet wird, gehen mehr als 99% des Wassers durch den Luftabzug, ohne durch den Kanal und in den Hohlraum zu rinnen. Jedoch treten alle Feststoffe und/oder Flüssigkeiten, die in den Hohlraum der Luftleithaube eintreten, nicht in das Innere des Gehäuses, weil die Abluftfilterbaugruppe oberhalb der Fläche des Gehäuses erhoben ist und in keinem direkten Kontakt mit der Luftleithaube steht, sondern stattdessen in ihrem Hohlraum angeordnet ist. Weiter muss wegen des Eigenwiderstands des Filtermaterials der Abluftfilterbaugruppe jede Flüssigkeit, die in den Hohlraum der Luftleithaube eintritt, ausreichende Druckhöhe aufbauen (z. B. ungefähr 1 Zoll (25 mm) an Tiefe oberhalb der Oberseite des Filters), bevor sie in das Filter eindringen kann. Außerdem muss die Flüssigkeit, wenn sich Luft durch das Filter und anschließend die Luftleithaube bewegt, auch diesen Druck überwinden (z. B. insgesamt ungefähr 1,13 psi = 7791 pa), um in das Gehäuse einzutreten.
Obwohl Beschreibungen von Ausführungsformen hier mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen erfolgen, sollten Fachleute einsehen, dass verschiedene Abänderungen in Umfang und Erfindungsgeist dieser Offenbarung liegen. Fachleute werden einsehen, dass die hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen nicht auf eine speziell beschriebene Anwendung beschränkt sind, und dass die hier beschriebenen Ausführungsformen erläuternd und nicht einschränkend sind. Aus der Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen bieten sich Fachleuten Äquivalente der hier gezeigten Elemente an, und Konstruktionsweisen anderer Ausführungsformen unter Verwendung der vorliegenden Offenbarung bieten sich Ausübenden der Technik an. Daher ist der Umfang der beispielhaften Ausführungsformen hier nicht eingeschränkt.

Claims

Luftleithaube, umfassend: einen Hauptteil mit einem oberen Ende und einer Bodenfläche, wobei der Hauptteil ein erstes Ende und ein zweites Ende umfasst, das sich gegenüber dem ersten Ende befindet; einen Hohlraum unter dem oberen Ende des Hauptteils, angeordnet zum ersten Ende hin; einen gekrümmten Auslass, angeordnet zum zweiten Ende des Hauptteils hin und umfassend einen bananenförmigen Luftabzug, der mindestens zwei Seiten des Hauptteils durchquert; und mindestens einen nichtlinearen Kanal, wobei jeder aus den mindestens einen nichtlinearen Kanälen einen gebogenen Durchlass, ein drittes Ende und ein viertes Ende aufweist, wobei das dritte Ende an den Hohlraum angrenzt, und wobei das vierte Ende an einen Teil des bananenförmigen Luftabzugs des gekrümmten Auslasses angrenzt, wobei der gekrümmte Auslass und der mindestens eine nichtlineare Kanal im Wesentlichen alle Flüssigkeiten und Feststoffe außerhalb des Hauptteils hindern, in den Hohlraum einzutreten.
Luftleithaube nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse ein explosionsgeschütztes Gehäuse ist.
Luftleithaube nach Anspruch 1, wobei der Hauptteil weiter einen Durchbruch im oberen Ende aufweist, wobei der Durchbruch eingerichtet ist, eine Befestigungsvorrichtung zum Koppeln der Luftleithaube mit einem Gehäuse enthält.
Luftleithaube nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine nichtlineare Kanal ein Paar nichtlinearer Kanäle ist, die symmetrisch zueinander bezüglich einer Längsachse entlang dem Hauptteil angeordnet sind.
Luftleithaube nach Anspruch 4, wobei jeder nichtlineare Kanal mindestens eine Biegung von mindestens 90 Grad umfasst.
Luftleithaube nach Anspruch 4, wobei das Paar nichtlinearer Kanäle eine im Wesentlichen einander ähnliche Form aufweist.
Luftleithaube nach Anspruch 1, wobei der gekrümmte Auslass eine erste Höhe aufweist, die etwas geringer ist als eine zweite Höhe des Hauptteils.
Luftleithaube nach Anspruch 1, weiter umfassend mindestens einen Abstandshalter, angeordnet im bananenförmigen Luftabzug, um mindestens eine Wand des gekrümmten Auslasses zu stützen.
System, umfassend: ein Gehäuse, umfassend eine Rückwand und mindestens eine Seitenwand, die ein Inneres umgeben; eine Luftbewegungsvorrichtung, angeordnet im Inneren des Gehäuses und versehen mit einem Einlassende und einem Abluftende; einen im Inneren angeordneten Luftverteiler, umfassend einen Einlass und einen Auslass, wobei der Einlass mit dem Abluftende der Luftbewegungsvorrichtung mechanisch gekoppelt ist, und wobei der Auslass mit der mindestens einen Seitenwand des Gehäuses mechanisch gekoppelt ist; eine Abluftfilterbaugruppe, gekoppelt mit einem Durchbruch in der mindestens einen Seitenwand des Gehäuses und angeordnet im Auslass des Luftverteilers; und eine mit einer Außenfläche des Gehäuses mechanisch gekoppelte Luftleithaube, wobei die Luftleithaube umfasst: einen Hauptteil mit einem oberen Ende und einer Bodenfläche zum Anpassen an die Außenfläche des Gehäuses, wobei der Hauptteil ein erstes Ende und ein zweites Ende umfasst, das sich gegenüber dem ersten Ende befindet; einen Hohlraum unter dem oberen Ende des Hauptteils, angeordnet zum ersten Ende hin; einen gekrümmten Auslass, angeordnet zum zweiten Ende des Hauptteils hin und umfassend einen bananenförmigen Luftabzug, der mindestens zwei Seiten des Hauptteils durchquert; und mindestens einen nichtlinearen Kanal, wobei jeder aus den mindestens einen nichtlinearen Kanälen einen gebogenen Durchlass, ein drittes Ende und ein viertes Ende aufweist, wobei das dritte Ende an den Hohlraum angrenzt, und wobei das vierte Ende an einen Teil des bananenförmigen Luftabzugs des gekrümmten Auslasses angrenzt, wobei der gekrümmte Auslass und der mindestens eine nichtlineare Kanal im Wesentlichen alle Flüssigkeiten und Feststoffe außerhalb des Hauptteils hindern, in den Hohlraum einzutreten, während sie zulassen, dass Abluft aus dem Inneren des Gehäuses nach außerhalb des Hauptteils der Luftleithaube entlüftet wird.
System nach Anspruch 9, weiter umfassend: eine zusätzliche Abluftfilterbaugruppe, gekoppelt mit einem zusätzlichen Durchbruch in der mindestens einen Wand des Gehäuses und angeordnet im Auslass des Luftverteilers; und eine zusätzliche, mit der Außenfläche des Gehäuses mechanisch gekoppelte Luftleithaube.
System nach Anspruch 9, wobei die Abluftfilterbaugruppe ein gesintertes Filter umfasst.
System nach Anspruch 9, wobei die Außenfläche der mindestens einen Seitenwand einen Winkel zur Rückwand bildet, der fast senkrecht ist.
System nach Anspruch 9, weiter umfassend: eine zusätzliche Abluftfilterbaugruppe, gekoppelt mit einem zusätzlichen Durchbruch in der mindestens einen Wand des Gehäuses und angeordnet im Auslass des Luftverteilers, wobei der Hohlraum der Luftleithaube Abluft von innerhalb des Gehäuses durch die Abluftfilterbaugruppe und die zusätzliche Abluftfilterbaugruppe aufnimmt.
System nach Anspruch 9, weiter umfassend: ein Dichtungselement, angeordnet zwischen der Außenfläche des Gehäuses und einem unteren Teil der Luftleithaube.
System nach Anspruch 9, wobei das Gehäuse ein explosionsgeschütztes Gehäuse ist.
System nach Anspruch 15, wobei der Hauptteil eine Dichtung mit der Seite des explosionsgeschützten Gehäuses erzeugt, um einen Gegendruck von mindestens 1,13 Pfund pro Quadratfuß (7791 pa) aufrecht zu erhalten.
System nach Anspruch 15, wobei der mindestens eine nichtlineare Kanal eine Größe und Form bezüglich des gekrümmten Auslasses aufweist, um einen Widerstandszustand zu erzeugen, der im Wesentlichen alle Flüssigkeiten und Feststoffe außerhalb des Hauptteils hindert, in den Hohlraum einzutreten.
System nach Anspruch 9, wobei die Abluftfilterbaugruppe einen zweiten Durchbruch umfasst, wobei die Oberseite des Hauptteils der Luftleithaube einen dritten Durchbruch umfasst, und wobei die Luftleithaube mit der Abluftfilterbaugruppe über eine Befestigungsvorrichtung mechanisch gekoppelt ist, die den dritten Durchbruch und den zweiten Durchbruch durchquert.
System nach Anspruch 9, wobei die mindestens eine Seitenwand an einem oberen Ende des Gehäuses angeordnet ist.
Verfahren zum Herausleiten von Abluft aus einem explosionsgeschützten Gehäuse, wobei das Verfahren umfasst: Aufnehmen der Abluft in einem Hohlraum durch einen Durchbruch in dem explosionsgeschützten Gehäuse; Kanalisieren der Abluft vom Hohlraum durch einen nichtlinearen Kanal; Kanalisieren der Abluft aus dem nichtlinearen Kanal zu einem bananenförmigen Luftabzug eines gekrümmten Auslasses; und Kanalisieren der Abluft aus dem bananenförmigen Luftabzug des gekrümmten Auslasses zu einem Ende des gekrümmten Auslasses, wobei die Abluft aus dem Ende des gekrümmten Auslasses in die Atmosphäre austritt, und wobei der gekrümmte Auslass und der Kanal eingerichtet sind, im Wesentlichen alle Flüssigkeiten und Feststoffe außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses zu hindern, in den Hohlraum einzutreten.